Капиллярно-пористая структура тепловойтрубы

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К ABTOPCKOMY СВИДИПЛЬСтвь (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.79 (21) 2764259/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F28 D 15/00

Н01 1.35 28

Гееударатеелнмк кемитет

СССР

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 05.07.81 (53) УДК 537.32:

: 621.565. 58 (088.8) по делам изабретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

В. И, Бутырский и Д. И. Репин (71) Заявитель (54) КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА

ТЕПЛОВОИ" ТРУБЫ!

Изобретение относится к конструктивным элементам тепловых труб, предназначенных для осуществления перемещения теплоносителя, которым заполнен внутри корпус трубы, с одного конца последней на другой, т. е. перемещения теплоносителя с одного температурного уровня на другой, и может быть использовано в любой отрас= ли промышленности, в частности в летательных аппаратах и автономных устройствах для получения электроэнергии, а также для питания систем автоматики.

Известны тепловые трубы, содержащие термоэлектрическую батарею, работающую в режиме генерирования и имеющую горячие спаи, примыкающие к зоне конденсации тепловой трубы. Источником нагрева зоны испарения служит солнечная энергия, которая с помощью концентратора подводится к зоне испарения тепловой трубы (1) .

Известны тепловые трубы, содержащие корпус, внутренний объем которого разделен на отсеки перегородками, каждая из которых выполнена из термоэлектрических батарей, холодные спаи которых примыкают к зоне конденсации предыдущего отсека (2).

Недостаток известных тепловых труб заключается в значительных тепловых потерях в местах контакта горячих спаев термоэлектрической батареи с внутренним объемом корпуса тепловой трубы, в невозможности использования паразитного перепада температур между зонами испарения и конденсации, а также в сложности герметизации термоэлектрической батареи от воздействия внешней среды.

Кроме того, известны термоэлектрические устройства, содержащие термоэлектрические батареи, состоящие из полупроводниковых элементов р и п вида, имеющих пористую структуру, через которые осуществля15 ется циркуляция теплоносителя от холодных спаев термобатареи к горячим (3), 3а счет того, что теплоноситель имеет теплообмен с термобатареей во всем объеме полуэлементов, а не на спаях, эффективность проницаемой, пористой термобатареи возрастает на 20 — 40%. Однако для создания термоэлектрического генератора с проницаемой пористой термобатареей тре842380 буется решение вопроса постоянной принудительной циркуляции теплоносителя, что требует дополнительных энергозатрат на осуществление данной циркуляции, если учесть, что теплоноситель может иметь температуру 200 — 400 С и более, а насос, имея незначительный расход, должен развивать достаточный напор (0,05 — 0,5 атм) .

Постоянная циркуляция теплоносителя возможна в тепловой трубе.

Цель изобретения — расширение функ1О циональных возможностей тепловой трубы.

Поставленная цель достигается применением пористых полупроводниковых элементов р и вида в качестве капиллярнопористой структуры тепловой трубы.

На фиг. 1 изображено термоэлектричес- 15 кое устройство (тепловая труба), в котором установлена описываемая капиллярнопористая структура из пористых полупроводниковых элементов р и и вида; на фиг. 2разрез А — А на фиг. 1.

Термоэлектрическое устройство (тепло20 вая труба) содержит корпус 1, пористые полупроводниковые элементы 2 р вида, пористые полупроводниковые элементы 3 и вида, установленные по периметру корпуса !, и скоммутированные шинами 4, межэлемент ную изоляцию 5, выполненную из слюды, теплопереход б, обеспечивающий тепловое и электроизоляционное сопряжение спаев термоэлектрической батареи, образованной из полупроводниковых элементов 2 и 3, токовводы 7, днище 8, крышку 9. Элементы 2 и 3 соединены последовательно.

Работа тепловой трубы осуществляется следующим образом.

При подводе тепла к корпусу тепловой трубы теплоноситель, заполняющий внутренний объем корпуса, испаряется, и пары по центральной части корпуса, свободной от термоэлементов, перемещаются вверх к крышке 9, где пары конденсируются. Возврат конденсата осуществляется через пористые полупроводниковые элементы 2 и 3 4о за счет капиллярных сил.

При конденсации пара выделяется тепло, способствующее появлению разности потенциалов на тоководах.

Таким образом, в тепловой трубе при осуществлении непрерывной передачи тепла с одного энергетического уровня на другой постоянно генерируется низкое напряжение, т. е. тепловая труба по существу является термогенератором, причем выработка электроэнергии может быть осуществлена при трансформировании утилизированного тепла от различных тепловых устройств без использования насоса для циркуляции теплоносителя и без потери тепла, поскольку на горячих спаях имеет место лишь один электроизолированный теплопереход с высокой теплопроводностью, а пористые полупроводниковые элементы герметизированы.

Использование пористых полупроводниковых элементов р и и вида в качестве капиллярно-пористой структуры тепловой трубы позволяет повысить как надежность работы в частности полупроводниковых пористых элементов, так и расширить функциойальные возможности тепловой трубы в целом.

Формула изобретения

Применение пористых полупроводниковых элементов р и и вида в качестве капиллярно-пористой структуры тепловой трубы с целью расширения ее функциональных возможностей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № о56308, кл. F 28 D 15/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 354231, кл. F 28 D 15/00, 1972.

3. Котырло Г. К., Щеголев Г. М. Тепловые схемы термоэлектрических устройств.

Киев, «Наукова думка», 1973.

842380

Составитель Т. Юдина

Редактор Е. Папи Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 5044 38 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4